简单介绍
一 试验机的构造:
1主机部分(框架、夹具等)
2系统控制部分(测力传感器、信号放大器、光电编码器、伺服电机、变频器、减速机、同步传送带、丝杆、引伸力计)
3**系统部分(pc机、软件、数据卡、数据线、转换器、电路板、断路器)
二
各部分功能:
1主机:
框架用于固定所有系统配件,以及支撑各系统所有正常运转,达到试验目的.
2系统控制部分:
1> 测力传感器:
电桥原理, 测量试验力的大小给出mv信号.
2>信号滤波放大器: 测力传感器输出信号滤波整流放大装置.(测力传感器输出信号太小(mv),需进行放大.在实际环境中存在着各种电磁干扰信号,在信号放大的过程中,这些干扰信号也会被不同程度的偶合放大到测量信号中,就会使得测量信号有偏离,从而直接影响测量结果.对此情况,我司(
上海研润企业)在放大器中还设有低通过滤装置,以保证试验的准确性.
3> 光电编码器:
是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器.光电编码器是由光栅盘和光电检测装置组成。光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔。由于光电码盘与电动机同轴，电动机旋转时，光栅盘与电动机同速旋转，经发光二极管等电子元件组成的检测装置检测输出若干脉冲信号，通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动机的转速。从而给出横梁的位移值(移动距离).
4> 伺服电机: 220v变频调速双向电机,为试验过程提供试验力.
5> 变频器: 调整电机运转频率,控制试验横梁移动速度.
6> 减速机:
内部为n个大小齿**相互啮合结构,把电机高转速(小动力)转换成低转速(大试验力),以带动同步传送带,从而推动丝杆转动.
7> 同步传送带:
带齿胶皮(两条),一端连接减速机输出轴,一端连接丝杆,达到同步减速机输出轴与丝杆转动.(也就减速机与丝杆的软性连接轴).
8> 丝杆:
带螺纹的圆柱，直径有50mm(各试验机根据*大试验力不同,丝杆直径也各不相同).两根,主机左右框架各一根.在同步传动带的作用下带动丝杠做原地转动.因为丝杠上有螺纹，从而达到移动横梁上下运动.(横梁侧端螺纹与丝杆螺纹相互啮合).
9> 引伸力计:
测量试验工件变形装置.请参阅说明书,在此不做详细解释.
3**系统部分:
1> pc机:
一般为商用电脑.为软件控制系统提供运作平台,以及数据的显示等等.
2> 软件: 试验机专用控制软件.控制信号的发出,数据的采集,显示等.详细资料请参考软件说明.
3> 数据采集卡:
专用数据采集卡.数据的采集和转换,把转换给出的各种信号传递给pc机,并把pc机给出的控制信号(一般为数字信号)传输给转换器.
4> 数据线: 数据采集卡与控制电路板的专业连线.
5> 转换器: 把测力传感器的模拟量信号(mv)转换为数字信号.
6> 电路板: 各种电路控制板,在此不做详细解释.
7> 继电器: 由24v线圈和4个常开点以及4个常闭点(一般为弱电控制强电用)
三
控制原理:
在此举例说明:(以5吨微机控制电子万能试验机测量工件a的抗压强度)
1当主机,pc机,软件系统都处于开启状态时.试验力设定为50kn,软件系统会自动给出与之对应的曲线对应图等参数.
当试验速度设定时,这个时候pc会给出数字信号,数字信号经转换器传输到变频器,变频器会根据相应信号调节电流频率(hz)以控制伺服电机转速.当伺服电机转动时会驱动减速机运作.减速机通过内部几个相互啮合的大小齿轮把电机的高转速度转变成低转速(小齿轮带动大齿轮,大齿轮再带动更大的齿轮原理),在这个速度转换过程中根据物理学原理驱动力也会相应扩大n倍,从而为试验机提供足够的试验力.
在减速机转动的同时与之通过同步带连接的丝杆,也会在减速机转动的同时做出与减速机内大齿轮轴同步的原地转动.这个时候丝杆上的螺纹就会带动横梁向下移动(横梁与丝杆相互啮合).
当横梁下的压盘压到试验工件时,安装在横梁上的测力传感器受到压力作用传输出模拟信号(mv),
mv信号通过信号放大器做信号滤波放大处理,在由转换器转换成数字量信号传输给电脑,控制软件根据信号变化给出相应的显示(一般以kn为单位显示出来).并且根据信号变化曲线绘制出试验力曲线图(包括屈服点等等).
当试验力达到一定值,工件破裂,这个时候软件系统会通过pc机对正在运转的伺服电机给出停止信号.切断伺服电机电源,停止继续施加试验力.
2在pc机给出伺服电机启动信号,伺服电机开始运转从而驱动横梁移动的过程中.编码器会与伺服电机做同步运转,从而给出脉冲信号到信号转换器,转换器把脉冲信号转变为数字信号传输给脉冲转换器,然后脉冲转换器会把信号整合并传输给pc,软件根据pc机采集到数据给出相应的位移值.
此时软件通过采集到的所有信号给出完整的试验曲线变化图.以及相应的试验参数.
备注:
限位开关的作用:当不了解试验机工件的性质时,或者试验工件有特殊要求时,当横梁移动到一定位置,不想让他继续移动(即使试验并未完成)以免损坏机器或者工件.可以把限位开关移动到指定部位.当横梁移动到指定部位(限位开关的限位行程内)时,限位开关会自动接通继电器线圈电源断开伺服电机电源,以达到停止横梁移动.
此稿为简单原理(因部分属我司**技术,因此本文并未提及,望谅解)
上海研润企业